一种玻璃池窑尾部高温烟气余热利用的锅炉的制作方法

本实用新型属于节能减排燃烧设备技术领域，具体涉及一种玻璃池窑尾部高温烟气余热利用的锅炉。

背景技术：

玻璃池窑是最普遍的一种玻璃熔窑，由于配合料在这种窑的槽形池内被熔化成玻璃液，故名池窑。

根据熔制玻璃使用的热源、熔制过程的连续性、玻璃产品的种类和生产规模、窑内火焰的流动方向、烟气余热回收设备等因素，玻璃池窑有多种分类，目前我国基本上采用火焰池窑，其构造由玻璃溶剂，热源供给，余热回收，排烟供气四大部分组成，而玻璃熔制部分，相当于玻璃溶质过程，池窑窑体沿长度方向分成熔化部，冷却部和成形部。

玻璃窑池的工作温度高达1600度，各部位的温度波动在100~200℃。还应注意到，窑衬是在长期的高温作用下服役，选材时要能耐高温侵蚀，同时还要不污染玻璃液。玻璃池窑不与玻璃接触的部位，如上部结构的窑顶窑墙和喷火口，装料系统等，损毁是高温作用，粉尘冲刷和各种挥发物的化学侵蚀。挥发物来源于玻璃液，配合料和燃烧产物，主要成分是碱金属氧化物等等；这些挥发物在高温下以碱蒸汽的状态存在，温度低时冷凝成液相，池窑上部，换热装置用耐火材料见表。

但是现有技术中，该类型余热锅炉通常采用砖砌烟道式余热锅炉或火管锅炉等，但由于其烟气条件和锅炉结构的特殊性，在锅炉出现粘结、腐蚀等问题时，锅炉进行维修、更换受热面管等极不方便，也存在清灰难，清灰工作环境恶劣的问题。同时原类型锅炉进口前配入大量空气以使废气温度降到800℃左右，这样造成了大量余热损失，也使锅炉烟气中的NOx含量急剧上升，导致尾部烟气脱硝成本的增加；玻璃池窑余热锅炉用于玻璃池窑生产线后的高温余热利用，使窑炉送来的烟气冷却到一定温度，产生低压饱和蒸汽通过蒸汽管道送到用汽端，并且，玻璃池窑出来的余热烟气量小，烟气温度高，烟气中粉尘性质特殊，具有较强粘结性，同时含有较高的SO2和NO2。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种能适应余热烟气的特性、运行时清灰方便、满足场地布置要求、适应当地环境、环保要求，且锅炉寿命、检修周期长的玻璃池窑尾部高温烟气余热利用的锅炉。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种玻璃池窑尾部高温烟气余热利用的锅炉，其特征在于：包括设置于烟道箱体顶部的锅炉，锅炉用于储存蒸汽和水；所述烟道箱体设置有进烟口和出烟口，玻璃池窑尾部高温烟气通过进烟口进入烟道箱体，并从出烟口排出；所述烟道箱体内侧壁上、沿竖直方向间隔设置有若干连通所述锅炉底部的下降管，所述下降管均与设置在烟道箱体内侧壁底部、沿水平方向布置的下集箱连通，下降管将锅炉中的水导入下集箱中；所述烟道箱体内还设置有若干与下集箱连通的对流管束，对流管束从下集箱获取水流，由于对流管束位于烟道箱体内，玻璃池窑尾部高温烟气通过的时候既可以对对流管束中的水进行加热，生成的蒸汽则随着管路回到锅炉中，充分利用尾气热量；所述烟道箱体外侧壁上设置有若干用于敲打烟道箱体的弹性振打机，通过一定频率的敲打，可以将粘附于侧壁的积灰敲落入集灰斗中；所述烟道箱体底部还设置有底部带有插板阀的集灰斗。

所述锅炉为沿烟道箱体长度方向水平设置的单锅筒纵置式锅炉；所述锅炉采用全膜式水冷壁的直通式烟道结构，烟气横向冲刷受热面；该类型锅炉特点为烟气量小，锅炉采用全水管烟道式结构需考虑运行时受热工质的正常循环，因此烟气流速不能太低要采取合适的烟气流速，另烟气换热温降大，需要受热面较多，因此锅炉布置呈现为狭而长的结构；余热烟气中含SO2，本锅炉采用膜式壁水管结构，管壁的壁温远高于酸露点，能有效避免腐蚀性气体对管壁的影响，保证锅炉长期有效运行及使用寿命。

所述进烟口和出烟口之间构成的通道也是沿烟道箱体长度方向水平设置的。

所述烟道箱体设置在钢架结构制成的底部平台上，所述底部平台设置有平台扶梯；设备本体整体重量支撑在底部平台钢架上，平台扶梯的设置能保证检修、维护、通行的便利。

所述锅炉与烟道箱体之间采用承载式方式连接；锅炉整体重量支撑在底部平台钢架上。

所述锅炉外壁为包括复合硅酸盐毡和外护板结构的保温轻型炉墙，所述外护板为彩钢瓦；保证了锅炉的密封性和保温性。

所述集灰斗为底部带有手动插板阀的倒锥形斗。

所述烟道箱体外侧壁上还设置有若干SNCR脱硝接口、SCR脱硝预留区域和用于观察及进入烟道箱体的门孔。

本技术方案的一种玻璃池窑尾部高温烟气余热利用的锅炉，锅炉设置空烟道，在该类型余热烟气特性下降低烟气温度，使得烟气中粉尘温度降低至灰熔点以下，减少粉尘在后部受热面管上的粘结；余热烟气含微量粉尘，粉尘粘附性较强，长期运行时，会在受热面管壁上粘附，影响换热效率，本锅炉采用膜式水冷壁结构，在膜式水冷壁外侧采用机械弹性振打机，可对粘附在受热面管上的灰进行有效清除

锅炉采用单锅筒纵置式，全膜式壁、直通式烟道、支撑结构，烟气横向冲刷受热面，锅炉整体重量支撑在底部平台钢架上；该类型锅炉特点为烟气量小，锅炉采用全水管烟道式结构需考虑运行时受热工质的正常循环，因此烟气流速不能太低，另烟气换热温降大，需要受热面较多，因此锅炉布置呈现为狭而长的结构。

锅炉将系统中SNCR脱硝的位置考虑在锅炉本体内进行，在增加高温余热利用以增加蒸汽产量的同时，也相应减少了系统配入的冷风量（脱硝温度区域约950℃），进而减少在高温下生成的NOx量，脱硝运行成本也会相应降低。同时，在对流区域预留SCR脱硝装置的空间，可保证烟气排放在满足环保要求时的可调性。

锅炉为膜式水冷壁、轻型炉墙结构，整体刚性强，在膜式水冷壁外侧采用机械弹性振打机，可对粘附在受热面管上的灰进行有效清除。受热面下方采用大容量灰斗，可容纳长期运行沉降下的粉尘，在受热面清灰后，通过灰斗下方的插板阀进行疏灰。采用弹性振打清灰+插板阀疏灰的方式改善了清灰的工作环境，提高清灰效率。

进入锅炉烟气参数在一定范围内波动时候，锅炉本身具有一定自适应性，锅炉蒸发受热面工质温度在额定压力下始终为定值，虽然锅炉烟气参数波动，但锅炉传热系数及温压同时相应变动，从而保证锅炉排烟温度在正常范围内。另外，若锅炉烟气参数波动过大，导致排烟温度长期过低时，可考虑将空烟室部分受热面用耐火材料覆盖减少空烟室受热面，或减少对流管束受热面以确保锅炉排烟温度；若锅炉负荷增加过多导致锅炉排烟温度长期过高时，可考虑增加对流受热面，从而达到调节锅炉受热面目的以保证锅炉排烟温度。

附图说明

本实用新型的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，其中

图1是本实用新型一种优选方案的连接结构示意图；

图2是本实用新型一种优选方案的整体结构示意图；

图中：

1、烟道箱体；2、锅炉；3、进烟口；4、出烟口；5、下降管；6、下集箱；7、对流管束；8、弹性振打机；9、插板阀；10、集灰斗；11、底部平台；12、SNCR脱硝接口；13、SCR脱硝预留区域；14、门孔。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本发明目的技术方案，需要说明的是，本发明要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

实施例1

作为本发明一种最基本的实施方案，如图1和2，公开了一种玻璃池窑尾部高温烟气余热利用的锅炉，包括设置于烟道箱体1顶部的锅炉2，锅炉2用于储存蒸汽和水；所述烟道箱体1设置有进烟口3和出烟口4，玻璃池窑尾部高温烟气通过进烟口3进入烟道箱体1，并从出烟口4排出；所述烟道箱体1内侧壁上、沿竖直方向间隔设置有若干连通所述锅炉2底部的下降管5，所述下降管5均与设置在烟道箱体1内侧壁底部、沿水平方向布置的下集箱6连通，下降管5将锅炉2中的水导入下集箱6中；所述烟道箱体1内还设置有若干与下集箱6连通的对流管束7，对流管束7从下集箱6获取水流，由于对流管束7位于烟道箱体1内，玻璃池窑尾部高温烟气通过的时候既可以对对流管束7中的水进行加热，生成的蒸汽则随着管路回到锅炉2中，充分利用尾气热量；所述烟道箱体1外侧壁上设置有若干用于敲打烟道箱体1的弹性振打机8，通过一定频率的敲打，可以将粘附于侧壁的积灰敲落入集灰斗10中；所述烟道箱体1底部还设置有底部带有插板阀9的集灰斗10。

实施例2

作为本发明一种优选地实施方案，如图1和2，公开了一种玻璃池窑尾部高温烟气余热利用的锅炉，包括设置于烟道箱体1顶部的锅炉2，锅炉2用于储存蒸汽和水；所述烟道箱体1设置有进烟口3和出烟口4，玻璃池窑尾部高温烟气通过进烟口3进入烟道箱体1，并从出烟口4排出；所述烟道箱体1内侧壁上、沿竖直方向间隔设置有若干连通所述锅炉2底部的下降管5，所述下降管5均与设置在烟道箱体1内侧壁底部、沿水平方向布置的下集箱6连通，下降管5将锅炉2中的水导入下集箱6中；所述烟道箱体1内还设置有若干与下集箱6连通的对流管束7，对流管束7从下集箱6获取水流，由于对流管束7位于烟道箱体1内，玻璃池窑尾部高温烟气通过的时候既可以对对流管束7中的水进行加热，生成的蒸汽则随着管路回到锅炉2中，充分利用尾气热量；所述烟道箱体1外侧壁上设置有若干用于敲打烟道箱体1的弹性振打机8，通过一定频率的敲打，可以将粘附于侧壁的积灰敲落入集灰斗10中；所述烟道箱体1底部还设置有底部带有插板阀9的集灰斗10。

所述锅炉2为沿烟道箱体1长度方向水平设置的单锅筒纵置式锅炉2；所述锅炉2采用全膜式水冷壁的直通式烟道结构，烟气横向冲刷受热面；该类型锅炉2特点为烟气量小，锅炉2采用全水管烟道式结构需考虑运行时受热工质的正常循环，因此烟气流速不能太低要采取合适的烟气流速，另烟气换热温降大，需要受热面较多，因此锅炉2布置呈现为狭而长的结构；余热烟气中含SO2，本锅炉2采用膜式壁水管结构，管壁的壁温远高于酸露点，能有效避免腐蚀性气体对管壁的影响，保证锅炉2长期有效运行及使用寿命。

所述进烟口3和出烟口4之间构成的通道也是沿烟道箱体1长度方向水平设置的。

所述烟道箱体1设置在钢架结构制成的底部平台11上，所述底部平台11设置有平台扶梯；设备本体整体重量支撑在底部平台11钢架上，平台扶梯的设置能保证检修、维护、通行的便利。

所述锅炉2与烟道箱体1之间采用承载式方式连接；锅炉2整体重量支撑在底部平台11钢架上。

所述锅炉2外壁为包括复合硅酸盐毡和外护板结构的保温轻型炉墙，所述外护板为彩钢瓦；保证了锅炉2的密封性和保温性。

所述集灰斗10为底部带有手动插板阀9的倒锥形斗。

所述烟道箱体1外侧壁上还设置有若干SNCR脱硝接口12、SCR脱硝预留区域13和用于观察及进入烟道箱体1的门孔14。

本技术方案的一种玻璃池窑尾部高温烟气余热利用的锅炉2，锅炉2设置空烟道，在该类型余热烟气特性下降低烟气温度，使得烟气中粉尘温度降低至灰熔点以下，减少粉尘在后部受热面管上的粘结；余热烟气含微量粉尘，粉尘粘附性较强，长期运行时，会在受热面管壁上粘附，影响换热效率，本锅炉2采用膜式水冷壁结构，在膜式水冷壁外侧采用机械弹性振打机8，可对粘附在受热面管上的灰进行有效清除

锅炉2采用单锅筒纵置式，全膜式壁、直通式烟道、支撑结构，烟气横向冲刷受热面，锅炉2整体重量支撑在底部平台11钢架上；该类型锅炉2特点为烟气量小，锅炉2采用全水管烟道式结构需考虑运行时受热工质的正常循环，因此烟气流速不能太低，另烟气换热温降大，需要受热面较多，因此锅炉2布置呈现为狭而长的结构。

锅炉2将系统中SNCR脱硝的位置考虑在锅炉2本体内进行，在增加高温余热利用以增加蒸汽产量的同时，也相应减少了系统配入的冷风量（脱硝温度区域约950℃），进而减少在高温下生成的NOx量，脱硝运行成本也会相应降低。同时，在对流区域预留SCR脱硝装置的空间，可保证烟气排放在满足环保要求时的可调性。

锅炉2为膜式水冷壁、轻型炉墙结构，整体刚性强，在膜式水冷壁外侧采用机械弹性振打机8，可对粘附在受热面管上的灰进行有效清除。受热面下方采用大容量灰斗，可容纳长期运行沉降下的粉尘，在受热面清灰后，通过灰斗下方的插板阀9进行疏灰。采用弹性振打清灰+插板阀9疏灰的方式改善了清灰的工作环境，提高清灰效率。

进入锅炉2烟气参数在一定范围内波动时候，锅炉2本身具有一定自适应性，锅炉2蒸发受热面工质温度在额定压力下始终为定值，虽然锅炉2烟气参数波动，但锅炉2传热系数及温压同时相应变动，从而保证锅炉2排烟温度在正常范围内。另外，若锅炉2烟气参数波动过大，导致排烟温度长期过低时，可考虑将空烟室部分受热面用耐火材料覆盖减少空烟室受热面，或减少对流管束7受热面以确保锅炉2排烟温度；若锅炉2负荷增加过多导致锅炉2排烟温度长期过高时，可考虑增加对流受热面，从而达到调节锅炉2受热面目的以保证锅炉2排烟温度。